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怎样判断镁阳极消耗情况

孙涵    2025-07-04 02:11:55    0次浏览

一、外观检查法通过直接观察阳极的物理形态变化,初步判断消耗程度:

1.尺寸测量

1.定期测量阳极的直径、长度(如棒状、带状阳极)或厚度(如板状阳极),与初始尺寸对比。若尺寸缩减超过设计值的 30%~50%,通常提示消耗已较为严重。

2.案例:某管道用镁阳极初始直径为 110mm,使用 1 年后测量直径降至 70mm,可能需考虑更换。

2.表面形态观察

1.正常消耗:表面呈现均匀腐蚀,形成疏松的白色腐蚀产物(氢氧化镁),无明显局部深坑或断裂。

2.异常消耗:若出现局部穿孔、棱角消失、断裂或大量黑色沉积物(可能因杂质引发微电池腐蚀),说明消耗不均匀或存在加速腐蚀因素。

3.涂层与包装检查

1.预包装阳极的填包料若出现破裂、流失,或阳极外露金属部分增多,可能导致消耗加速。

二、电化学性能测试通过测量阳极的电位、输出电流等电化学参数,评估其活性及消耗状态:

1.开路电位测量

1.使用万用表或电位计,测量阳极相对于参比电极(如饱和硫酸铜电极,CSE)的开路电位。

2.正常范围:镁合金阳极的标准电位为 - 1.5V(CSE)左右,若电位正向偏移(如>-1.3V),说明阳极活性降低,可能已消耗过半。

2.工作电位与输出电流监测

1.连接阳极与被保护金属后,测量阳极的工作电位(应维持在 - 1.5V~-1.2V CSE),并通过电流表或回路电阻计算输出电流。

2.若输出电流持续低于设计值的 50%(如初始设计电流为 1A,现降至 0.5A 以下),且电位正向偏移,提示阳极消耗严重。

3.接地电阻测试

1.用接地电阻仪测量阳极与土壤的接触电阻,若电阻显著升高(如超过初始值的 2 倍),可能因阳极尺寸缩小或填包料失效导致。

三、重量损失计算法适用于可取出的阳极(如储罐内壁、海水中的阳极),通过称重直接计算消耗率:

1.定期拆卸称重

1.按周期(如每年 1 次)取出阳极,清除表面腐蚀产物后称重,与初始重量对比。

2.消耗速率公式消耗速率年初始重量当前重量使用时间

3.镁阳极的理论消耗率约为 1100~1300g/(A・年),若实测速率远高于此值,可能存在异常腐蚀(如杂散电流干扰)。

2.剩余重量估算

1.若无法拆卸,可通过初始重量、设计电流和使用时间估算剩余重量:剩余重量初始重量设计电流使用时间年年

2.当剩余重量不足初始值的 30% 时,建议更换。

四、环境与系统参数分析结合服役环境和保护系统的运行数据,间接判断阳极消耗情况:

1.被保护体电位监测

1.若被保护金属的保护电位(如管道电位)逐渐偏离 - 0.85V(CSE)的标准值,且增大阳极数量仍无法恢复,可能是阳极消耗导致输出电流不足。

2.环境因素排查

1.检查土壤电阻率、氯离子浓度、温度等是否发生变化(如土壤含水率升高导致电阻率下降,可能加速阳极消耗)。

3.杂散电流检测

1.用杂散电流检测仪测量阳极附近的直流电流,若存在异常电流(如>10mA),可能导致阳极异常加速消耗。

五、无损检测技术对于不便拆卸的阳极,可采用无损手段评估内部消耗:

1.超声检测(UT)

1.通过超声波探伤仪测量阳极内部的腐蚀坑深度、厚度变化,适用于较大尺寸的阳极(如直径>50mm)。

2.射线检测(RT)

1.利用 X 射线或 γ 射线拍摄阳极内部结构,观察是否存在孔洞、裂纹等消耗迹象,精度较高但成本也高。

六、维护与更换建议·定期巡检周期:土壤中建议每 6~12 个月检查一次,海水中每 3~6 个月检查一次。

·更换阈值:当阳极剩余重量<初始值的 20%,或输出电流<设计值的 30% 时,需及时更换。

异常消耗处理:若发现消耗速度异常(如 1 年内消耗超过 50%),需排查是否存在填包料失效、杂散电流、涂层破损等问题,并针对性解决。

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